化工攪拌器及攪拌罐體的設計

一、攪拌器的設計工序
　　攪拌器的設計造型要與攪拌作業(yè)目的緊密結(jié)合。各種不同的攪拌過程需要由不同的攪拌器運行來實現(xiàn)，在設計造型時首先要根據(jù)對攪拌作業(yè)的目的和要求，確定攪拌器型式、電動機功率、攪拌速度，然后選擇減速機、機架、攪拌軸、軸封等各部件。一般而言，化工設備中的攪拌器的設計工序為：設定和確認攪拌的條件→選定攪拌葉輪型式及內(nèi)構件→確定葉輪尺寸及轉(zhuǎn)速→計算攪拌功率→攪拌裝置機械設計。具體設計工序如下：
　　1.按照工藝條件、攪拌要求和目的，選擇攪拌器樣式，并充分掌握攪拌器的動力特性和攪拌器在攪拌過程中所產(chǎn)生的流動狀態(tài)，以及各種與攪拌目的的影響因素和關系。
　　2.按照所確定的攪拌器型式及攪拌器在攪拌過程中所產(chǎn)生的流動狀態(tài)，工藝對攪拌混合時間、分散度、沉降速度的控制要求，通過實驗手段和計算機模擬設計，確定電動機功率、攪拌速度、攪拌器直徑。
　　3.按照電動機功率、攪拌速度及工藝條件，從減速機選型表中選擇確定減速機型號。如果按照實際工作扭矩來選擇減速機，則實際工作扭矩必須小于減速機許用扭矩。
　　4.按照減速機的輸出軸頭d和攪拌軸系支承方式選擇與d相同型號規(guī)格的機架、聯(lián)軸器。
　　5.按照機架攪拌軸頭尺寸、安裝容納空間及工作壓力、工作溫度選擇軸封型式。
　　6.按照安裝形式和結(jié)構要求，設計選擇攪拌軸結(jié)構型式，并校檢其強度、剛度；如按剛性軸設計，在滿足強度條件下n/nk≤0.7；如按柔性軸設計，在滿足強度條件下n/nk>=1.3?
　　7.按照機架的公稱心寸、攪拌器軸的擱軸型式及壓力的等級、選擇安裝底蓋、凸緣底座或凸緣法蘭。
　　根據(jù)SH/T3150-2007《石油化工攪拌器工程技術規(guī)定》中要求攪拌器應按照使用壽命至少為20年，預期不間斷連續(xù)操作2年以上進行設計和制造。發(fā)表論文，設備。
二、攪拌器罐體結(jié)構的設計
　　1.罐體的長徑比。發(fā)表論文，設備。發(fā)表論文，設備。罐體長徑比對攪拌功率的影響，需要較大攪拌功率的，長徑比可以選得小些；罐體長徑比對傳熱的影響，積一定時，長徑比越大，表面積越大，越利于傳熱；并且此時傳熱面距罐體中心近，物料的溫度梯度就越大，有利于傳熱效果。因此，單純從夾套傳熱角度考慮，一般希望長徑比大一些。物料特性對罐體長徑比的要求，需要足夠液料高度的，希望長徑比大些。
　　2．攪拌罐裝料量。已知長徑比H/Di、
　　稱容積Vg：操作時盛裝物料的容積
　　1）裝料系數(shù)η
　　Vg＝V·η
　　一般取0.6～0.85。物料在反應過程中要起泡沫或呈沸騰狀態(tài)，裝料系數(shù)取低值，約為0.6～0.7；物料反應平穩(wěn)，可取0.8～0.85，物料粘度較大可取大值。
　　3.頂蓋的結(jié)構。傳動裝置包括電動機、減速裝置、聯(lián)軸節(jié)及攪拌軸。而軸的計算，其強度指的是：承受扭轉(zhuǎn)和彎曲作用，以扭轉(zhuǎn)為主，工程上只考慮扭矩，然后用增加安全系數(shù)以降低材料的許用應力來彌補由于忽略受彎曲作用所引起的誤差。發(fā)表論文，設備。在靜載荷作用下，[τ]=(0.5~0.6)[σ]。而軸的剛性計算往往為了防止轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)變形，以免在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生震動，造成軸封失敗，應該將軸的扭轉(zhuǎn)變形限制在一個允許的范圍內(nèi)。工程上以單位長度的扭轉(zhuǎn)角φo不得超過許用扭轉(zhuǎn)角[φo]作為扭轉(zhuǎn)剛度條件。